ライツアウト製造：工場の完全自動化を実現する

ライツアウト製造（無人化工場）は、完全自動化技術を用いて、人的介入をほぼゼロにして生産工場を稼働させる手法です。これには、機械学習や高頻度データ収集など、複数のテクノロジーのサポートが必要です。

多くのメーカーにとって、「セットして忘れる」マインドセットで生産を行うことは夢でした。単に出社し、マシンを動かし、照明を消して帰る。作業員ゼロ。建物内に人間ゼロ。ただマシンが得意とすること、すなわち人間よりはるかに高速で、正確で、反復的なタスクを日々実行するだけです。

これにより、職場事故、施設の冷暖房コスト、労働コスト自体を大幅に削減できます。また、人間とは異なりマシンは日々正確に振る舞いを再現できるため、品質問題も減少します。

こうした24時間稼働施設は純粋なファンタジーのように聞こえますが、世界中の製造施設で今日現実となっています。疑いようがありません。ほとんどの施設は生産活動の自動化初期段階にありますが、自動化ソリューションは業界全体でますます採用されています。

ライツアウト製造とは？

ライツアウト製造（「ダークファクトリー」とも呼ばれる）は、人的介入をほぼゼロにして、本質的に自律的に稼働する生産手法です。暗く、それ以外は空っぽの工場でも稼働し続けます。

これを実現するには、製造プロセスのあらゆる単一ステップを自動化できる必要があります。この戦略を採用する企業は、通常、マシンビジョン、付加製造設備（3Dプリンティング）、産業用IoT、エッジコンピューティング、クラウドデータ、機械学習、ロボティクスを含むテックスタックを使用します。

この手法を大きな効果で活用している企業の一例がFANUCです。同社はライツアウト工場で、人的支援なしにロボットと製造システムを生産しています。

FANUCはライツアウト工場を成功させ、ロボットがロボットを人の介入ほぼなしで製造しています。[出典]

メーカーが自社業務への自動化導入の初期段階にあることは理解しています。自動化を可能にする核心は、人間とマシンの両方の意思決定を促す正確な生産データです。設備の制御システムから直接データを得ることで、メーカーはマシンのパフォーマンスと健全性に基づいて自動化を導入し始められます。

これは、ショップフロア上部のダッシュボードにリアルタイムOEEデータを表示するほどシンプルなことから、高頻度データを収集して予知保全を可能にするほど高度なことまで幅広くあります。

マシンデータ収集を自動化

デモを予約

ライツアウト生産のメリット

完全自動化は、油・潤滑剤、腐食性化学物質、煙などを含む敵対的な製造環境において特に大きなメリットがあります。ロボットは人間よりはるかに耐久性のあるコンポーネントで作れるからです。

現在、ほとんどのメーカーがエンドツーエンドの自動化を目指しているわけではありませんが、完全自動化を支える多くのプロセスを現在または今後使用し、大きなメリットを得ようとしています。ライツアウト製造の核心メリットはコスト削減と更なる効率向上ですが、以下も含まれます：

• 事故削減と作業者安全性の向上
• 運用効率の改善
• 生産一貫性向上によるスクラップと再加工の削減
• より高度なメンテナンス戦略の推進

ライツアウト製造の課題

完全自律工場のメリットだけを語るのは適切ではありません。以下に、ダークファクトリー展開時にメーカーが直面する可能性のある課題を概説します。

技術的課題

電気をつけるのはスイッチを入れるだけで簡単です。残念ながら、完全自動化プロセスの構築は、多額の投資を必要とする高度な技術的課題となり得ます。しかし、MachineMetricsのようなソリューションなら、メーカーがマシンデータを簡単かつ迅速に収集・活用してプロセスを自動化でき、ROIがわずか5日で発生します。

複雑な生産

シンプルで反復的なタスクが自動化に最適です。より複雑なタスク、小規模生産ランと運用では、自動化の展開がより困難になったり、十分な価値を得られなかったりする可能性があります。

安全性と故障防止

人間が生産を監視しないことには落とし穴があります。何か問題が起きても誰も気づかず、数千ドル相当のスクラップ部品や、マシンへの重大な損傷につながる可能性があります。幸い、リモート監視と自動マシン故障検知がこれらの問題を回避します。

ライツアウト工場でのメンテナンスは？

ライツアウトメーカーは、メンテナンスのような事態にも備える必要があります。マシンは人間オペレーターよりエラーが起きにくいかもしれませんが、カオスの法則は変わりません。機械は摩耗します。工具は折れます。しかし、自動化はダウンタイムを狭め、時には動的に修理を計画することで、こうした事態の影響を大幅に軽減できます。

高頻度データアダプターを活用すれば、メーカーは設備を遠隔監視して異常を検知できます。故障に関わるパターンを探索する機械学習テクノロジーを追加すれば、このタイプのシステムを現在利用可能な最も高度な製造メンテナンス手法である予知保全と処方保全の両方に使用できます。

MachineMetricsは、製造設備のコンピューターシステムを利用して、1秒あたり1,000データポイント（1kHz）の速度でマシンデータを取得する高頻度データアダプターを提供します。保証を無効にするようなアクションやセンサーは不要です。メンテナンス時期を正確に予測するだけでなく、人間オペレーターが気づく40分前までに検知し、マシンを損傷前に遠隔停止できます。

基本的に、マシンができることは何でも、人間が遠隔管理したり、マシン自体のリアルタイム状況、施設の生産目標、品質保証などに基づくテックベースの意思決定ツリーで管理したりして、完全自動化できます。修理前にマシンを自動停止して更なる摩耗や周囲機械への損傷を防ぐだけでなく、このシステムは処方保全も提供し、マシンに関するさまざまなアクションのif-thenシナリオ予測を行います。

弊社ツールは、マシン診断、工具最適化（破損減少と理想的スループット）、工具チャター検出による品質最適化、そしてもちろん予知保全のリソースを提供します。アフターマーケットセンサーソリューションとは異なり、敵対的な製造環境にも耐えられます。